黃磷尾氣凈化生產(chǎn)二甲醚可行性研究報告

1、黃磷尾氣凈化生產(chǎn)二甲醛項目可行性研究報告概述1.1項目名稱項目名稱：2500Ua黃磷尾氣凈化生產(chǎn)二甲醍可行性研究1.2建設(shè)單位名稱建設(shè)單位：云南某縣磷電化工有限責任公司黃磷廠7.1編制依據(jù)黃磷尾氣凈化生產(chǎn)二甲醍技術(shù)合同書地表水環(huán)境質(zhì)量標準）GH2131999執(zhí)行IV類水體標準大氣污染物綜合排放標準GB16297-1996執(zhí)行二類標準化工建設(shè)項目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定1.7,2編制原則采用先進，可靠的工藝技術(shù)和設(shè)備，確保用黃磷尾氣凈化后得到的一氧化碳滿足生產(chǎn)合格的二甲醍產(chǎn)品。盡量利用工廠現(xiàn)有的工程設(shè)施和施工力量，節(jié)省建設(shè)投資，加快建設(shè)進度。做好設(shè)計方案比較，在保證產(chǎn)品質(zhì)量，安全穩(wěn)定生產(chǎn)的

2、前提下量節(jié)約投資，降低生產(chǎn)成本。編制方法和內(nèi)容符合化工部預(yù)可研報告的要求。2項目建設(shè)的必要性云南某縣磷電化工有限責任公司黃磷廠（以下簡稱公司黃磷廠），是一個比較重視環(huán)境保護，經(jīng)濟效益比較好的企業(yè)。現(xiàn)有一套7500kW黃磷生產(chǎn)裝置，設(shè)計能力為年產(chǎn)黃磷3000t,留有再建一套黃磷生產(chǎn)裝置的余地。目前公司黃磷廠實際生產(chǎn)黃磷約5000t/a,約為設(shè)計能力的160%。燃燒排空黃磷尾氣約1300萬Nrm/a。一般每生產(chǎn)”電黃磷，排出2500-3000Nm黃磷尾氣，尾氣中含8592%CQ24%C02,一1%02,5008eomg/Nm峭，12mg/Nrm碑，一500mg/Nm氟，一300mg/Nrn硫及少量

3、水份。由于硫、磷、碑、氟等均是有腐蝕、有害物質(zhì)。影響了黃磷尾氣的利用。目前，全國的黃磷生產(chǎn)廠家只有少數(shù)利用部分尾氣于原料的烘干或作干燥三聚磷酸鈉的燃料氣，個別廠家利用了黃磷尾氣，生產(chǎn)光氣和甲酸鈉，當前已有部分廠家正準備用于生產(chǎn)甲酸甲酯，甲酸，碳酸二甲酪等。大多數(shù)廠家都末利用，用火炬（一般為30m高煙囪）燃燒排入大氣，既嚴重污染了大氣環(huán)境，又是一氧化碳資源的極大浪費。磷化工是云南省支柱產(chǎn)業(yè)之一，大小黃磷裝置共有94座，生產(chǎn)規(guī)模已達33.7萬噸/年，九七年黃磷產(chǎn)量達17.6萬噸，九九年黃磷產(chǎn)量達12萬噸，占全國50%以上。理論上每生產(chǎn)一噸黃磷副產(chǎn)2400Nm5-氧化碳，按此計算，僅我省黃磷裝置每年

4、就產(chǎn)生一氧化碳2.88億標方，燃燒排放至大氣中的二氧化碳達51萬噸/年，對環(huán)境質(zhì)量影響之大，可見一斑。每年這些黃磷企業(yè)在排出大量一氧化碳（最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳）的同時，大約還有86.4噸硫，230噸磷，576均碑，144噸氟，進入大氣污染環(huán)境。從八十年代以來，世界各國競相開發(fā)一碳化工的有關(guān)技術(shù)，該領(lǐng)域發(fā)展迅速，我國也有較大發(fā)展。一碳化工是由煤、天然氣出發(fā)制合成氣（CQH:）或由工業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)的一氧化碳和甲醇等為原料，在不同的催化劑和工藝條件下，進行?；磻?yīng)（如玻基合成、羅蘭反應(yīng)、雷佩反應(yīng)、費-托合成等），合成醇、酸、酯及合成油等各類重要的燃料及有機化工產(chǎn)品。使得一氧化碳的利用成為可能，利用含一氧

5、化碳近90%的黃磷尾氣，通過凈化后合成一碳化工產(chǎn)品，既避免了環(huán)境污染，又可以降低黃磷的生產(chǎn)成本，改變目前黃磷生產(chǎn)因成本過高，在市場上無競爭力的狀況。因此，本項目具有明顯的經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益。對于黃磷尾氣的治理利用目前主要有三種方法第一，通過火炬直接燃燒。第二，除塵后作為燃料，回收利用熱量。第三，除塵、凈化、分離出高濃、高純的一氧化碳氣體進行?；铣?，發(fā)展一碳化學化工。前兩種方法，其結(jié)果都是將一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，且有大量粉塵，排入大氣影響環(huán)境質(zhì)量。第二種方法雖然回收一定熱量，但CO只是作為初級燃料使用，產(chǎn)生C02溫室氣體，沒有從根本上解決大氣污染問題，而且對寶貴的一氧化碳資源是極大的浪費。

6、第三種方法既防治了一氧化碳、二氧化碳對大氣的污染，又使黃磷尾氣中高濃度的一氧化碳轉(zhuǎn)廢為寶，可促進碳一化工的發(fā)展，增加磷化工企業(yè)的經(jīng)濟效益。黃磷尾氣這樣含有高濃度的一氧化碳寶貴氣源，多年來一直沒有較好凈化較困難。近年來對黃磷尾氣的凈化已經(jīng)取得了突破性的進展，凈化后的黃磷尾氣一氧化碳濃度高于98%,而硫、磷、碑，氟等雜質(zhì)達到ppmB,使得黃磷尾氣的利用成為可能。本項目建成后，不但消除了彌勒黃磷廠本身每年1300萬Nm黃磷尾氣的燃燒排空，而且使黃磷尾氣得到綜合利用，以保護環(huán)境意義重大，生產(chǎn)二甲醍超清潔燃料可提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。常見含一氧化碳氣源的成份組成如下表1序11氣源名稱11組成(V%j11總1

7、1_1斤1L111111111CO|C02IH21N2ICH41IO11主要雜質(zhì)111111111I1111111111水煤氣113538|57|4850|8一1210.3一,()11.5|0.311S11111111111111112|11:l水煤氣113036|8-10|37-4:|18一22|-0.41|0.411S11111111111111113|11天燃氣110.02|005一510.02一,()1|0.55.5I93以上11111S,11111111111111l+111焦爐氣1159|23.5|45-6012.4|22-28110.1-1.011S11111111H1111|5

8、|乙快尾氣|2830|34|60.-5|6-15 TOC o 1-5 h z |78|O.1|S,C2H2|111111H111/I銅洗再生氣I6070|2-15|58|J5一）8II1-2ISI11111H1111|高爐氣|23.0|20.0|3.0|54.0|IISII8|轉(zhuǎn)爐氣|66.0|1610|2,0|15.6I|0.4|S|f9|黃磷尾氣|8590|37|58I|O.2|S,P,/d,F|在有機化學發(fā)展的初期，一氧化碳被認為是活性較小物質(zhì)，但隨著有機化學、催化化學和高壓技術(shù)的發(fā)展，一氧化碳的化學也得到了較大的發(fā)展。目前，在一氧化碳合成方面所獲得的成果，使應(yīng)用一氧化碳與氫合成發(fā)電機燃

9、料、醇類、醛類和其他有機產(chǎn)品已經(jīng)成為現(xiàn)實，用一氧化碳與氫合成領(lǐng)域具有極大的理論意義和實用價值，因為從這兩種可自任何燃料得到最簡單的物質(zhì)，可以合成出各種極有經(jīng)濟價值的有機化合物。一氧化碳成為合成的基本原料，因為由它與化合物在適當?shù)拇呋瘎┘安僮鳁l件下相互作用，就可以制出各種各樣的有機化合物。如COW造甲酸甲酯（MF）、醋酸、甲醇、碳酸二甲酯（DMC）二甲基甲酰胺（DMF）,二異富酸酯（TDl）,二甲醛，等等。許多一碳化工產(chǎn)品生產(chǎn)廠家為獲取一氧化碳氣源采用水煤氣法，經(jīng)凈化提濃CQ作為原料，如浙江某廠，為得到高濃度COH500Nmgh,用變壓吸附法提濃半水煤氣，投資用了約1000萬元左右，相當于獲得每

10、1Nm2/hCg,投資2萬元。如用黃磷尾氣凈化，其投資不到其1/20,山東淄博有機胺廠，1993年為引進美國DMFI置配套的CO氣用半水煤氣提濃；浙江江山化工總廠1994年為引進美國DMFI置配套的CO氣用半水煤氣提濃：山東m二二：議二二二謊工札觸酗。為此，彌勒磷電化工有限責任公司委托昆明理工大學為該公司黃磷廠進行“黃磷尾氣凈化生產(chǎn)二甲8T項目可行性研究。工廠概況1.3.1概況云南某縣磷電化工有限責任公司，是彌勒縣電力公司創(chuàng)辦的多種經(jīng)營項目之，即磷電綜合生產(chǎn)黃磷。一期工程為7500kV,A黃磷電爐一套，設(shè)計能力為年產(chǎn)黃磷3000t?？倛D布置上留有再擴建一套的余地。并留有發(fā)展水電生產(chǎn)煉鋁工業(yè)的空

11、地。一期工程于1995年破土動工，1996年7月1日建成，投料試車產(chǎn)出了99.95%黃磷合格產(chǎn)品，實現(xiàn)了一次試車成功，至1998年已生產(chǎn)出合格產(chǎn)品黃磷8326t,年產(chǎn)黃磷超過了設(shè)計能力，現(xiàn)已形成了較穩(wěn)定的生產(chǎn)秩序，生產(chǎn)運行正常，對彌勒縣的經(jīng)濟建設(shè)，作出了較大貢獻。一期工程投資1720.6萬元，其中環(huán)保投資160.1萬元。公司擁有電專業(yè)，電子計算專業(yè)，化工專業(yè)，市場營銷專業(yè)，上建專業(yè)等，各種專業(yè)高級、中、初級技術(shù)人員數(shù)十名，各種專業(yè)有機配合，管理水平逐年提高。去年的黃磷產(chǎn)量，達到了年產(chǎn)4788t水平，為設(shè)計能力的159.6%倍，電能消耗為每噸黃磷13012kwh,實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低消耗、低成本，產(chǎn)

12、品質(zhì)量達到國家特級晶標準，市場前景好。在同行業(yè)2000年度的評比中，公司的生產(chǎn)技術(shù)指標位居榜首。同時，公司的經(jīng)濟效益也逐年上升，1999年、2000年連續(xù)利潤較好。公司現(xiàn)有職工158人，其中吸納了社會殘疾人員57人，辦成一個社會福利企業(yè)，給社會減輕了部份負擔，同時政府部門也給公司一定的優(yōu)惠政策，職工收入逐年提高。彌勒縣水電資源十分豐富，除己建成的水電站（2萬kwh）外，2X8萬hVh水電站己在籌建中。公司現(xiàn)有的公用工程，稍加改造擴建即可滿足年產(chǎn)10000t黃磷的需要，產(chǎn)生的黃磷尾氣達24000KNM,相當于17500KNM的一氧化碳，可為綜合利用黃磷尾氣生產(chǎn)新產(chǎn)品提供足夠的氣源。1.3.2黃磷

13、尾氣排放情況1.3.2.1黃磷尾氣的成分分析在云南省科技廳的支持下，昆明理工大學近些年對黃磷尾氣的凈化和開發(fā)利用作了系統(tǒng)、深入的研究。以下是2000年昆明理工大學對相關(guān)黃磷企業(yè)（昆陽磷肥廠、江磷集團公司）的黃磷尾氣測定結(jié)果如下：碑的分析1樣品號II1采樣溫度1I1采樣體積111大氣壓111采樣時間11種含量T1IC1I11L11mmHg11mnn1mg/nnT1111I9.51I1|10-11620|1120|0.12524|T|211I9.51I1|1011I62011120I10.0065TI311I9.51I1|1011I620|1120|01.0933|T|411I9.51I1|101

14、1I620|1120|01.1005|TI511I13.51I11011I620|1120|01.1025|TI611I13.15|101I6201I20101T|71|141|101I62011|20110.1618TI81|171|101I62011|20110.1417TI91|241|101I61611|20110.1315T|101I261|101I61711|20110.0543T1111|101|101I62011|20110.1225T|121|17|101I6201|2011.3989硫的分析I樣品號I采樣溫度I采樣體積I大氣壓I采樣時間I硫含量11111c1H1L11mmH

15、gmlnH11扣11111I13.511|101iiI6201II2011I0.17331|211I13.511|10111I6201II2011I1.03981I311|1411|10111I6201II2011I0.58251|411|1711|10111I6201II2011|0.70511I511|2411|10111I6161II2011I0.64591I61I261|1011I617iiI2011I1.36137I|1011|101iiI6201IiI201|0.5011|181|171|1011I6201I201I2.5403|氟的分析11樣品號111采樣溫度11采樣體積1I1大

16、氣壓11采樣時間11氟含量1111|C111L1mmHg1mnn扣1111111111111111111191.515116201|1010.38691|211191.51|1016201|20110.753311I3111I1311.51111.5|116201113111.167711|4111I1311.51111.5|116201113110.517811I511111|1411111111.511620111131111.1705111I6111|17111111.5116201113112.23261I11111|711|241I1.5-11I616131I11.334311I81

17、11I26111I1.5|1I61711131I14.073911I91|1011I1.5I6201113|0.9803I101|17I1.5|6201310.9751四、總磷的分析1樣品號1采樣溫度1采樣體積1大氣壓1采樣時間磷含量1IC1LmmHgmlnI咖9Il11|241I131I6161I10110.63121一|21111I261I11311I61711|10110.50191一I31I11|101131I6201|1010.5018一五、一氧化碳、二氧化碳、氧氣的分析I序I壓力I一氧化碳含量I二氧化碳含量I氧氣含量II號ImmHO|11111IIII%I歲I%Igm3I%Im3|

18、I1111111Il|-6|93.2|1165|0.8|15.68|1|14.3I2|-8|87|1087.5|1.6|31.36|3.4|48.62I3|-7|882|1102.511.6|31.36|1.2|17.161.3.2.2彌勒黃磷廠黃磷尾氣排放情況黃磷電爐的爐氣，出電爐后，經(jīng)過三個串聯(lián)的洗滌冷凝塔，降低溫度，冷凝下黃磷后，出洗滌冷凝器的氣體，（即黃磷尾氣），經(jīng)過總水封，進入30m高的煙囪，由煙囪頂部燃燒排空。云南某縣磷電化工有限責任公司委托紅河州環(huán)境監(jiān)測站對黃磷尾氣進行了監(jiān)測。連續(xù)監(jiān)測了六天，監(jiān)測期間，日平均生產(chǎn)黃磷15.6t,為設(shè)計生產(chǎn)能力的156,0%。監(jiān)測結(jié)果如下:黃磷尾氣

19、氣量：1293-1538NM/h平均：1426Nm/h氟含量：3.12-13.43mg/N平均：6.71mg/No磷含量：142.31-420.75mg/Mb平均：269.22mg/Nm(4)硫化氫含量：99.34-477.62mg/Mb平均：279.70mg/Nm(5)CO含量：87.8,90.4%平均：89.7%平均1.3.3.3現(xiàn)有黃磷尾氣處理裝置現(xiàn)有的黃磷尾氣處理裝置，實際就是一根用來燃燒排空的高煙囪，337X6,高30米。1.3.3.4彌勒黃磷廠工業(yè)污染現(xiàn)狀彌勒黃磷廠工業(yè)污染主要情況如下：.黃磷尾氣：1426Nm/h,含C089.7%,未燃燒前，氟平均排放濃度末超標，磷、H:S、CO

20、無排放標準，現(xiàn)用30m高煙囪燃燒放空。.鍋爐煙氣：有GHL4-13-N脹L式快裝蒸汽鍋爐一臺，蒸汽產(chǎn)量4t/h燃燒煙氣量62肋Nm/h,經(jīng)一臺X2D/叫型旋風除塵器處理后，由30m高煙囪放空，排放的煙氣，含SO抨土9952.月mmg/Nm3煙塵平均198.33mg/Nm3均低于國家標準。.生產(chǎn)廢水：（1）、洗滌塔、泥磷池、精制鍋、電極水封、沖地水共2200Vz/日，經(jīng)沉淀、曝氣、中和、絮凝沉淀、過濾處理后，循環(huán)使用，無外排，無污染。（2）、淬渣廢水400M/日，經(jīng)沉淀、冷卻處理后循環(huán)使用不外排無污染。.黃磷爐渣：年產(chǎn)黃磷爐齒目.53萬t。外單位來黃磷廠自行運去摻制水泥般無積存。二甲醍的性質(zhì)及用

21、途L41二甲醴的物理性質(zhì)I項目I數(shù)值I項目I數(shù)值II相對分子量I46.06|蒸汽壓（20。C）,MPa|0.53I沸點I-24.9|燃燒熱（氣態(tài)），KJ加01|1455II（101.3kPa）,。C|熔點，。C|-141.5|生成熱（氣態(tài)），Dm01|-185.5|閃點。C（開杯法）|。41.4|蒸發(fā)熱（-24;8。C）,KJ/m011467.4密度I0.66l|蒸汽密度（298.16K,|1,9184|(20C)妙ml|101.3kf)a)k妙m|1.9175II臨界溫度，。CI128.8|在水中溶解度(24。C),|35.3|III%(W)I自燃溫度，。CI350|爆炸極限，9t（體積）3

22、.427|1.4.2二甲醍的化學性質(zhì)二甲醍在輻射或加熱條件下，根據(jù)反應(yīng)條件及催化劑的不同會分解成甲烷、乙烷、甲醛、二氧化碳及一氧化碳等。二甲醍可作為烷基化劑，在很多場合下，它具有甲基化反應(yīng)性能，例如，在硅酸鋁催化劑存在的條件下，二甲醍可以與苯發(fā)生烷基化反應(yīng)而生成甲苯、二甲苯及多烷基苯。二甲醍與一氧化碳反應(yīng)可生成乙酸或乙酸甲酯：與二氧化碳反應(yīng)則生成甲氧基乙酸；與富化氫反應(yīng)則生成乙睛。止匕外，二甲醍可與三氟化硼形成絡(luò)合物，其結(jié)構(gòu)式為（CH,）:OBF,此絡(luò)合物在空氣中發(fā)煙，而在水或醇中則分解。二甲醍還可選擇性氯化為各種氯代衍生物。當二甲醍與發(fā)煙硫酸或三氧化硫氣體反應(yīng)時，可生成硫酸二甲酯；與苯胺蒸汽

23、反應(yīng)時可生成高純度N,N-二甲基苯胺：二甲醍羥基化后還可制得乙酸甲酯。1.4.3二甲醍的用途二甲醍廣泛用作氣溶膠噴射劑、溶劑、制冷劑、烷基化劑、三氟化硼絡(luò)合劑及特殊燃料等，在制藥、染料、農(nóng)藥和日化等工業(yè)中有許多獨特的用途。高純度的二甲醍尚可用作麻醉劑。60年代以后，國際上氣溶膠工業(yè)得到迅速發(fā)展，尤其是氣霧劑生產(chǎn)中,氣霧推進劑主要采用氟氯炫，由于其對大氣臭氧層有破壞作用，目前國際上已開始全面停止生產(chǎn)和使用氟氯炫。二甲醍作為氟氯炫替代物在氣霧劑制品中顯示出良好的性能：如不污染環(huán)境，與各種樹脂和溶劑具有良好的相溶性，毒性很微弱，可用水或氟制劑做阻燃劑，能使噴霧產(chǎn)品不易受潮等。止匕外，二甲醍還具有成本

24、低，投資省，價格合理，制造技術(shù)不太復(fù)雜等特點，從而被人們認為是一種新一代理想的氣霧劑用推進劑。目前，在西歐各國，二甲醍在民用氣溶膠制品中已是必不可少的氟氯煌替代物，大約有70%的二甲醍用于氣溶膠生產(chǎn)。二甲醍還可用作制冷劑，當利用二甲醍冷凍食品時可不沾異味或臭味，這將是二甲醍的重要潛在市場。另外，利用二甲醍可以生產(chǎn)許多重要的石化產(chǎn)品。早期的二甲醍主要作為甲基化劑用于生產(chǎn)硫酸二甲酯。而二甲醍可經(jīng)玻基化、加氫甲酰化和氧化二聚等反應(yīng)轉(zhuǎn)化為重要的化學晶，這些化學品是許多高附加值特種化學品合成中不可缺少的原料。二甲醍作為汽車發(fā)動機的清潔燃料和民用清潔燃料將使二甲醍成為大宗產(chǎn)品，這也是它的最重要的用途。因此

25、，二甲醍的主要用途有：用作氯氟炫的替代品用作化工原料用作汽車發(fā)動機的清潔燃料用作民用清潔燃料直.5項目研究工作的依據(jù)和范圍1.5.1研究依據(jù)根據(jù)建設(shè)單位的委托，按照化工部預(yù)可行性研究規(guī)范作為依據(jù)。5.2研究的范圍研究工作的范圍包括：彌勒黃磷廠黃磷尾氣的凈化方法的選擇及其工藝，以及用凈化后的一氧化碳合成二甲醍，作為清潔的工業(yè)燃料的生產(chǎn)工藝確定，以及全套工藝的技術(shù)經(jīng)濟評價。5.3研究工作概況(1)2001年4月昆明理工大學有關(guān)研究人員與彌勒黃磷廠共同協(xié)商關(guān)于黃磷尾氣綜合利用的合作意向(2)2001年6月校方研究人員到彌勒黃磷廠對工廠情況進行調(diào)研(3)2加1年78月受委托方與廠方共同調(diào)研(4)200

26、1年9月彌勒黃磷廠委托昆明理工大學進行可行性研究定項目委托書(5)2001年9月調(diào)研收集資料(6)2001年12月完成可行性研究報告(7)2001年12月底請有關(guān)專家評審并簽1.6研究結(jié)論概要6.1黃磷尾氣經(jīng)凈化、變換后一步法生產(chǎn)DME：藝技術(shù)可行二甲醍的合成工藝方法很多，根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)對各種生產(chǎn)高純度二甲醍(99.9%)的技術(shù)經(jīng)濟進行比較，一般認為，在小噸位(1000噸/年)時，氣相甲醇脫水法的投資和生產(chǎn)成本高于以硫酸作催化劑的液相甲醇脫水法，其主要原因是增加了自控部分；在實現(xiàn)更大規(guī)模生產(chǎn)時（3000-5000噸；年），氣相甲醇脫水法工藝將占有明顯的優(yōu)勢。合成氣一步法因水煤氣發(fā)生及凈化部分

27、所占比例較大，故小噸位時，設(shè)備投資較高，但在大規(guī)模生產(chǎn)時，噸投資將大幅度下降，其成本優(yōu)勢將變得明顯。當然，上述分析是對一切從零開始合成二甲醍的工程進行分析的。如果企業(yè)已具有一定的資源或其它優(yōu)勢，合成二甲醍的技術(shù)經(jīng)濟將有所不同。.6.2黃磷尾氣一步法制得的DM既可作民用燃料，汽、柴油發(fā)動機燃料，也可制備高附加值化工產(chǎn)品從產(chǎn)品質(zhì)量方面考慮，硫酸法制得的產(chǎn)品難以脫除其中的微量硫化物，故產(chǎn)品二甲醍有異味。氣相甲醇脫水法生產(chǎn)工藝，只要原料甲醇質(zhì)量有保證，可生產(chǎn)純度高達99.99%的無臭二甲醍產(chǎn)品，該產(chǎn)品適用于對二甲醍純度有較高要求的氣霧劑產(chǎn)品，也可以作制冷劑，甚至可用于醫(yī)用氣霧劑的拋射劑。由合成氣一步法

28、制得的二甲醍可很容易地作民用燃料或汽、柴油發(fā)動機燃料（二甲醍含量95%）:同時，進一步分離后，也可達到99.9%的純度，適合于做附加值高的化工產(chǎn)品。6。3黃磷尾氣制DM頤目符合國家政策，社會和經(jīng)濟效益顯著對于具有CO資源的黃磷企業(yè)而言，采用合成氣法合成二甲醍，可以將黃磷尾氣得到綜合利用，本項目產(chǎn)品方案和建設(shè)規(guī)模符合建設(shè)廠的實際情況，同時本項目符合當前國家環(huán)保和能源發(fā)展的方針政策，因此選擇黃磷尾氣制二甲醍項目是合理的。不僅增加黃磷企業(yè)的經(jīng)濟效益，而且有利于改善廢氣污染狀況，其社會效益將更為顯著。4建設(shè)方案的主要技術(shù)經(jīng)濟指標對于具有CO資源的黃磷企業(yè)，年產(chǎn)2500噸二甲醍的生產(chǎn)裝置的主要技術(shù)經(jīng)濟指

29、標如下：I方法I催化劑I反應(yīng)溫度I反應(yīng)壓力I轉(zhuǎn)化I二甲醴選I總投資萬元I車間成本I二甲醴純IIIICIMpaI率%I擇性 TOC o 1-5 h z II（元噸）I度II合成氣一I多功能催I250|2.0-4.0|890|98|1040|1400-|95|I步法I化劑|300|口1600|1.6.5存在問題黃磷生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)綜合利用尾氣生產(chǎn)二甲醍的工藝，這不僅有利于改善環(huán)境污染狀況，而且可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。但由于我國黃磷生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模有限，其生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的尾氣量也受到一定限制，因此，現(xiàn)有規(guī)模（2500Va二甲醍）還難以達到規(guī)模經(jīng)濟的模式。第2章二甲醍市場預(yù)測和擬建規(guī)模2、市場預(yù)測雖然二

30、甲醍目前的市場有限，世界年產(chǎn)量只有15萬噸，但在當今世界能源緊張，原油價格一再高漲和禁止使用對大氣臭氧層有破壞作用的氟氯煌的條件下，二甲醍作為清潔燃料，在不遠的將來將會成為大宗產(chǎn)品。日本最近設(shè)立專門機構(gòu)，加緊開發(fā)清潔燃料二甲醍的生產(chǎn)技術(shù)。甲醍分子中的兩個碳原子被一個氧原子分開(H,C-O-CH),由于分子中沒有碳一碳鏈，以及高的含氧量，因此，燃燒完全，燃燒后顆粒的排放量極低。同時，由于二甲醍的這種簡單分子結(jié)構(gòu)，在燃燒過程中幾乎不可能形成聚合芳炫化合物和BXT體、甲苯和二甲苯)。二甲醍可以作為21世紀內(nèi)燃機車的超清潔燃料，它是替代汽油、柴油等燃料的最佳能源。二甲醍替代液化石油氣作為民用清潔燃料，

31、是液化石油氣的理想替代品，二甲醍在儲存、運輸、使用等方面都比液化石油氣更安全，因此，二甲醍作為民用燃料具有廣闊的應(yīng)用前景。在生產(chǎn)黃磷的地區(qū)可以當?shù)厣a(chǎn)，就近銷售，減少運輸成本，價格可低于液化石油氣。由于云南的液化石油氣，依靠省外運進，運輸緊張時難以保證供應(yīng)，因而燃料二甲醍是生產(chǎn)黃磷地區(qū)解決民用清潔燃料的最佳途徑。另外，二甲醍也是一種重要的精細化工產(chǎn)品，具有十分廣泛的用途，在其它化工領(lǐng)域的應(yīng)用前景也非常廣泛。據(jù)預(yù)測在二十一世紀，二甲醍將成為大宗產(chǎn)品。擬設(shè)規(guī)模及工藝技術(shù)方案云南省彌勒縣磷電化工有限責任公司的黃磷尾氣量為1300NM歹h,利用這些尾氣，擬建設(shè)年產(chǎn)2500噸的民用燃料二甲醍裝置。本項目

32、采用黃磷尾氣通過凈化、變換制氫、合成氣一步法直接合成二甲醍的工藝技術(shù)方案?；A(chǔ)資料第3章廠址及建廠條件年平均氣溫絕對最高氣溫絕對最低氣溫年平均相對濕度年平均降雨量月最大降雨量年平均氣壓年平均日照時數(shù)主要風向及頻率常年主導(dǎo)風向年靜風頻率3.2廠址概況16.90c10c-3.90c70%343.3mm861.1mm4mba2457.9hrS24SW20%建廠地理位置彌勒磷電化工有限責任公司黃磷廠，位于彌勒縣竹園鎮(zhèn)白沙坡。地理坐標為東經(jīng)10302436”，北緯2401021”，海拔約1300米，工廠以南，以西均為荒山坡，以北為旱地，昆河公路新、老干線從工廠西、東南邊通過，工廠距彌勒縣城26公里，距昆

33、明173公里，距開遠58公里，交通十分便利。地理位置接近北回歸線，屬亞熱帶氣候。工廠所屬南北或中亞熱帶氣候，氣候特點四季不分明，夏季偏熱，冬季溫暖，偶有霜凍，極少降雪，年溫差小，日溫差大，年平均氣溫為16.9C,絕對最高溫度為35.10C,絕對最低氣溫為-3.9CO年平均相對濕度70%。甸溪河在工廠以西約3km處流過，據(jù)水文站歷史實測資料，甸溪河的多年平均運流量為5.57億項，平均流量24,lm3/s,最大流量為259m3/,s,最小流量為0.14nns,甸溪河的指定類別為HI類，指定功能：人畜飲用，農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)。龍?zhí)渡诎岛釉诠S東南約1.5公里處有一暴露口，工廠所需生產(chǎn)、生活用水均從爆

34、露口吸取，暗河平均流量0.59m3/s,距工廠西南方約2公里處是黑龍?zhí)?，平均流?.85M/s。距工廠正南方約2.5公里是甸惠渠（又稱東溝），取甸溪河水沿西北山麓流灌該壩東部的耕地，全長37公里，徑流量3m3/s,灌溉面積25052畝。根據(jù)云南植被區(qū)劃工廠區(qū)域位于亞熱帶常綠闊葉林，西部半濕潤常綠闊葉林，滇中和滇東高原半濕潤常綠闊葉林和云南松林，滇中高原盆谷滇青崗和元江拷和云南松林區(qū)內(nèi)。由于受東南亞季風環(huán)流的影響，干濕季分明，蒸發(fā)量大于降雨量，屬半濕潤地區(qū)，地帶性植被類型是以常綠殼斗科植物為主，茶科次之。由于受人為活動的影響，區(qū)域內(nèi)半濕潤常綠闊葉林己不復(fù)存在，現(xiàn)存的自然植被主要是灌叢和草叢，人工

35、種植的植被樹種主要是枝樹。區(qū)域內(nèi)耕地為早地，主要種植甘蔗、玉米、花生等。本工程新增土地面積彌勒縣磷電化工有限責任公司，利用黃磷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣（黃磷尾氣），進行綜合利用生產(chǎn)二甲醍工程，全部利用工廠空地（預(yù)留的建設(shè)地）不需新征用土地。工程地質(zhì)擬建工程區(qū)內(nèi)主要出露地層為Q4、N,hE、T3n、T3h、T一真J6等地層，其主要巖性特匠為：Q421:第四層全新澆，為灰緊、褐黃色粘土夾粉砂、細砂沖積層。N-h:第三系上至中新河流河頭組，為灰黃色砂礫石，礫石層。Ex:第三系始新流路美邑組，由含白云質(zhì)砂巖、礫巖泥質(zhì)粉砂巖組成?；镜啬土?.164MPa本項目所建裝置的重量都不太重，地質(zhì)適合。4地震工廠所

36、在地地震烈度七度。本工程裝置的建筑設(shè)計按七度烈度防震設(shè)第4章公用工程方案彌勒黃磷廠的公用工程是按兩臺黃磷爐的需要建設(shè)的。由于黃磷爐的生產(chǎn)能力超超出設(shè)計能力（為設(shè)計能力的159%）,為保證每臺黃磷爐能穩(wěn)定年產(chǎn)5000t黃磷，對黃磷電爐裝置本身及公用工程進行挖潛改造，本項目所需的公用工程原則上，由技改統(tǒng)一考慮，不另立。工廠運輸工廠原用的所有物料及產(chǎn)品的運輸，均采用包給外單位和民間個體運輸戶汽車運輸方式，運價0.350.4元/t.km,本工程新增運輸量不太大，采用同樣方式運輸。工廠防護及綠化為給生產(chǎn)職工創(chuàng)造舒適、清新、衛(wèi)生的工作環(huán)境，在廠區(qū)的道路邊種植行道樹和綠籬，在廠區(qū)空地進行綠化，以美化環(huán)境、清

37、潔空氣。綠化系數(shù)采用15%。綠化由技改工程統(tǒng)一考慮。.3土建工程所需的建筑材料：石材、磚、砂、水泥、石灰等均可在本地解決。工廠位于昆河公路邊、運輸方便，施工設(shè)備、施工技術(shù)力量等均可從工廠、彌勒縣及昆明、開遠等地得到滿足。(2)貫徹適用、經(jīng)濟、在可能的條件下注意美觀”的建筑設(shè)計原則。在滿足生產(chǎn)工藝要求的原則下，為施工、維修和安全勞動保護提供便利條件，貫徹節(jié)約木材的精神。(3)建筑物室內(nèi)、外裝修均采用普通標淮，構(gòu)筑物根據(jù)其用途及腐蝕介質(zhì)時情況分別進行相應(yīng)的防腐蝕處理。工程擬建區(qū)，地基一般較好，工程的各建筑物基礎(chǔ)負荷載均不太大，初步考慮采用天然地基。建筑物基礎(chǔ)則為柱下鋼筋磴獨立基礎(chǔ)及墻下毛石條形基礎(chǔ)

38、。工程建筑物抗震設(shè)防烈度為七度。附建構(gòu)筑物一覽表。建、構(gòu)筑物一覽表:I建構(gòu)筑物名稱I建筑面積I結(jié)構(gòu)特點I備注I-1I初步凈化泵房I12X4m層高，t,3.5mI磚混結(jié)構(gòu)II|初步凈化風機房磚混結(jié)構(gòu)| 變化凈化、精制廠房磚混結(jié)構(gòu)1 4|初步凈化風機房磚混結(jié)構(gòu)| 變化凈化、精制廠房磚混結(jié)構(gòu)1 4|甲醇合成、壓縮廠房排架輕型屋面|甲醇合成塔框架鋼筋混凝土現(xiàn)澆| 二甲醴生產(chǎn)廠房;兩層框架結(jié)構(gòu)| 灌區(qū)混凝土地面、棚墻|灌瓶區(qū)單層、磚、輕型石棉瓦|新瓶庫單層、磚混結(jié)構(gòu)I 10X6m 層高+6. 00MI 16X6m 層高、8. 00mI 40X9m 層高十 8. 00m20X20m20X48m16X10m

39、12X12m4.4供水本工程新鮮水用量不多，小時用量約20t左右，由靠近的原供水系統(tǒng)供應(yīng)。生產(chǎn)用水不外排。只考慮排雨水。供熱本項目用蒸汽量扣除自產(chǎn)蒸汽約10:E/時左右。工廠已有一臺4訓(xùn)、鍋爐，按一般生產(chǎn)黃磷用汽量計有富余蒸汽若不夠用，由于技改統(tǒng)一考慮。4.6自動化控制裝置設(shè)置必要的檢測和計量儀表以便于生產(chǎn)管理和成本核算。維修工廠具有較好的電氣維修能力。機修能力和儀表維修能力一般。本項目的維修、考慮在原有的基礎(chǔ)上，適當加強。尤其要加強機修和儀修的能供電及電訊4.8.1供電黃磷尾氣制二甲醍裝置用電為普通動力用電，由原動力電網(wǎng)供電，新增裝機容量990kw真經(jīng)常運轉(zhuǎn)用電容量690kv/真若原有電力有

40、富余，不另設(shè)變壓器。4.8.2電訊新建裝置需要程控電話6臺，由老廠引接。8.3分析化驗本項目的技術(shù)要求，相對說來較嚴格，分析化驗指導(dǎo)操作。原工/分析化驗需加強，作設(shè)計時要特別考慮。9福利設(shè)施原工廠的效益較好，福利待遇可能較好，但生產(chǎn)規(guī)模不夠大，品種也不多，一旦本項目實施人員大量增加比例，可能出現(xiàn)暫時性的一些矛盾：本項目的福利及設(shè)施，留待作設(shè)計時深入調(diào)查研究，由技改統(tǒng)一考慮。10節(jié)能、節(jié)水本項目每年回收利用黃磷尾氣1280萬Nm,以其發(fā)熱值計算每年回收熱能3582775,04萬大卡相當于標煤5118L預(yù)凈化崗位的污水并入原黃磷污水處理系統(tǒng)一并處理后，循環(huán)使用。每年節(jié)水11.08萬m3(3)二甲醍

41、用的循環(huán)冷卻水，采用回壓自動上冷卻塔方式，不用熱水泵年節(jié)約用電。10.55萬kwh,裝置采用的電機均為節(jié)能型電機。采用低壓法二甲醍合成裝置，比中壓法合成裝置年省電181萬kwh左工藝方法的選擇1.1黃磷尾氣凈化方法第5章設(shè)計方案由于黃磷尾氣中含有少量的磷、硫、氟等，使得其直接利用受到限制，也使得黃磷尾氣的凈化難度大，國內(nèi)外有關(guān)研究人員進行多年的研究，已經(jīng)取得了較大的進展。電爐法生產(chǎn)黃磷時，由于反應(yīng)是在高溫下的還原反應(yīng)，所以尾氣中的雜質(zhì)主要以還原態(tài)存在。磷主要是P4和PH,硫主要是H:S和SO,氟主要是HRSiF:,碑主要是A30,等。針對尾氣中雜質(zhì)的存在形式，目前工業(yè)上凈化黃磷尾氣是采用水洗和

42、堿洗二段法：.水洗：對尾氣進行降溫、除塵，同時可除去氟化物和一部分P:和H:So由于磷的蒸汽壓隨溫度的降低而迅速降低，所以水洗降溫后尾氣中一些磷因冷凝除去，而H2s因溶解在水中可除去一部分。2,堿洗：用510%的NaOH液通過化學反應(yīng)除去大量的C02H2SSO、HF等酸性氣體。上述二段法存在的問題是：對磷的脫除不完全，在對使用各種觸媒的場合會造成觸媒毒害：用NaOH兌硫，在脫硫的同時脫除二氧化碳，堿無法回收，消耗太高，價格又高，運行費用太高，經(jīng)計算生產(chǎn)1D屯二甲醍運行費用需100多元。為此，擬采用昆明理工大學開發(fā)的除磷新法，該法稱氧化吸附法，即將黃磷尾氣中的磷經(jīng)改性活性炭催化氧化深度脫磷。該法

43、利用改性活性炭為氧化催化劑，利用黃磷尾氣的大約1%的Q(或配到1%的O:)后，預(yù)熱到110。C左右通過活性炭床層，磷在活，性炭的催化作用下氧化為P:O,和P205,由于活性炭對P20,和P20的吸附量遠比P4和PH大，氧化生成的P:O,和P:O,被活性炭表面所吸附，使尾氣得以凈化。吸附了P:O,和P20s的活性炭可以通過水蒸汽直接加熱沖洗再生，然后再干燥后重復(fù)使用。黃磷尾氣脫硫：脫硫的方法很多？通常使用的有：氨水催化法；改良意釀二磺酸法(簡稱A.D.A法)；改良碑堿法：乙醇胺法；楞膠法；活性炭法等等，根據(jù)原料的來源，貯存，流程和操作的復(fù)雜程度等因素考慮選用A.D.A法脫硫。我們對原預(yù)凈化工藝進

44、行了重大的改進，以滿足生產(chǎn)二甲醍的需要，新的預(yù)凈化工藝是水洗、ADA兌硫、氧化吸附法脫磷三個步驟。該工藝的特點是：(1)該工藝簡單，設(shè)備投資少：消耗低，運行費用低：(3)預(yù)凈化后的黃磷尾氣雜質(zhì)含量低，能滿足后續(xù)工序的要求。其中總磷的濃度可以降低到10Ppm以下，硫，碎，氟的含量也小于氧化碳的變換制氫和二氧化碳的脫除5.1.2.1一氧化碳的變換制氫氫氣在用一氧化碳制備二甲醍的生產(chǎn)過程中是必須的原料之從合適的途徑獲得氫源顯得非常重要。因此從理論上講，制氫方法還是比較多的，如生物法制氫、太陽能制氫、水分解（包括熱分解和熱化學分解）法制氫、水電解法制氫以及化學法制氫等。除后兩種方法外，其他的幾種方法還

45、難以在工業(yè)上應(yīng)用。實際上，現(xiàn)在世界上所需氫氣的大部分是由化學法制得的。如在煉油工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、石油化工等行業(yè)的大量用氫一般由天然氣或輕油蒸汽轉(zhuǎn)化法、重油或煤的部分氧化法等方法制得。相對來說，這些用戶的用氫規(guī)模比較大可為數(shù)萬m3制氫成本比較低。由于中小規(guī)模的氫氣用戶特點，其用氫規(guī)模一般在100-3000m3NThr之間，下大也不小。要滿足這樣規(guī)模的需求，如采用市購瓶裝氫氣顯然成本太高且供應(yīng)也困難，而采用大規(guī)模的炫類蒸汽轉(zhuǎn)化、渣油或煤的部分氧化等制氫方法操作溫度比較高，需要對原料進行預(yù)處理，并需要設(shè)立廢熱鍋爐進行熱量回收，工藝流程長，設(shè)備投資也大。因而，在較低規(guī)模下操作，難免成本過高。如何根據(jù)用氫

46、規(guī)模上的特點，選擇合適的制氫方案，是用一氧化碳生產(chǎn)二甲醍關(guān)鍵問題之一。黃磷是用磷礦石在電爐中，有焦碳和硅石存在下而制得的，排出的尾氣本身就是高濃度的一氧化碳，是最佳的制氫原料，不必考慮用其它方法制氫問題。黃磷尾氣C騎量達90%左右蒸氣和一氧化碳作用，生成氫和變換。經(jīng)預(yù)凈化除去磷、硫等雜質(zhì)后，采用水氧化碳，通常把此方法稱為一氧化碳的氧化碳與水蒸氣作用生成氫氣和二氧化碳，其反應(yīng)式如下CO十H20二C02十H2十熱量從上述反應(yīng)可看出，如有一體積一氧化碳被變換掉，就會生成一個體積的氫氣和一個體積的二氧化碳。一氧化碳變換率愈高，氫氣產(chǎn)量就愈高。一氧化碳與水蒸汽在催化劑上變換生成氫和二氧化碳的過程很早就用

47、于合成氨工業(yè)。以后并用于制氫。在合成甲醇和合成汽油的生產(chǎn)中，用來調(diào)整水煤氣中一氧化碳和氫的比例，以滿足工藝上的要求。近年來各國為了降低城市煤氣中的一氧化碳含量，也采用了一氧化碳變換裝置，在降低城市煤氣的毒性方面得到了廣泛的應(yīng)用。在合成氨生產(chǎn)中，由于制取氫氣在生產(chǎn)成本中占較大的比重，因此，要盡一切可能設(shè)法獲得更多的氫氣。煤氣中的一氧化碳，對于合成氨催化劑有嚴重的毒害，必須設(shè)法除去。利用一氧化碳與水蒸汽作用生成氫和二氧化碳的反應(yīng)，可以增加合成氨原料煤氣中氫的含量：根據(jù)不同的催化劑和工藝條件，煤氣中的一氧化碳含量可以降低至2-4%或0.2-O,4%由于二氧化碳的除去比一氧化碳要容易得多，這樣就簡化了

48、煤氣的精制過程。同時，二氧化碳經(jīng)過回收后，可以作為生產(chǎn)尿素、純堿或碳酸氫鏤的原料。因此，一氧化碳變換反應(yīng)在合成氨工業(yè)中具有重要的意義。一氧化碳的變換，視原料和其他工序所采用的生產(chǎn)方法的不同而有不同的流程。在五十年代初期，在常壓下氣化焦炭或煤以制取合成氨原料氣的工廠中，一氧化碳變換大多在常壓下進行。以后，隨著合成氨生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，一氧化碳變換過程已轉(zhuǎn)向在加壓下進行。五十年代起，特別是六十年代，凡是合成氨原料采用天然氣、油田氣、石油加工氣、輕油的，生產(chǎn)方法大多采用蒸汽轉(zhuǎn)化法，由于在蒸汽轉(zhuǎn)化前原料中的硫化合物已預(yù)先脫除至接近于零的程度，因此，在最近十年中，新建的工廠紛紛采用低溫變換催化劑，使一氧化碳

49、的轉(zhuǎn)化率接近100%,變換后的氣體中一氧化碳的含量降低至0.2-0。4%,從而脫除殘余一氧化碳的工序進一步簡化?？傊?，通過以上分析采用含一氧化碳廢氣的黃磷尾氣通過變換的方法制備氫氣，一氧化碳也是原料之一，所以變換后的氫氣和一氧化碳的混合物中只需要將二氧化碳脫除即可。一氧化碳中溫變換的工藝流程，一般分為常壓變換和加壓變換兩大類。一氧化碳的變換，最初均在常壓下進行，隨著一氧化碳變換制氫技術(shù)的發(fā)展，新建工廠均采用加壓變換。加壓變換系統(tǒng)有下列優(yōu)點：加壓下變換可以提高反應(yīng)速度大一倍以上；變換催化劑的空間速度比常壓下由于氣體體積大為縮小，設(shè)備要比常壓變換小，布置緊湊：壓縮煤氣的動力在本項目中可節(jié)省50%左

50、右：節(jié)省基建投資。二甲醍合成是在加壓下進行的，變換也在加壓下進行，工藝中在能量利用比較合理，因此，選用加壓變換工藝。1.5.2.2二氧化碳的脫除脫除二氧化碳的方法很多，總的說來，可分為物理法和化學法。其中常見的有以下幾種：(1)物理法：如加壓水洗法、低溫甲醇吸收法等。(2)化學法：如苛性堿法、熱碳酸鉀法、氨水法和乙醇胺法等。水洗法是基于在水中的溶解度比其它組分大，使水在水洗塔中與變換氣逆流接觸，則變換氣中的CO極大部分溶于水中，而被除去。吸收了CO的水，減壓后引入脫氣塔，用空氣將CQ從水中趕出，使水再生。再生水又可重新使用。水洗法的優(yōu)點是水源很廣，流程簡單，操作方便，價格低廉，因此為各氨廠廣泛

51、采用，具缺點是動力消耗較大，有部分氫損失。根據(jù)該項目的氣量不大，CQ不需要，氫價格低等特點，擬采用水洗法脫碳較好。1.3二甲醍生產(chǎn)方案的選擇目前，二甲醍的生產(chǎn)方法主要有以下幾種：液相甲醇脫水法制二甲醍，常用催化劑是濃硫酸：雖然液相甲醇脫水法制二甲醍時可以在溫度較低的條件下進行，但由于合成過程采用濃硫酸作催化劑，因此設(shè)備腐蝕嚴重，殘液及廢水量大，環(huán)境污染嚴重，操作條件惡劣，受環(huán)境保護限制等因素，所以現(xiàn)在已經(jīng)不再采用。氣相甲醇脫水法制二甲醍氣相甲醇脫水法制二甲醍常用催化劑是活性氧化鋁、分子篩等。采用2SM-5作催化劑，反應(yīng)溫度為200度，甲醇轉(zhuǎn)化率為75%-85%,二甲醍選擇性大于98%。相對而言

52、。整個工藝流程較短，設(shè)備投資較小，適合于生產(chǎn)高純度的二甲醍。對于有甲醇來源的企業(yè)而言，當二甲醍生產(chǎn)規(guī)模在3000-5000噸/年時，采用本工藝方法是較優(yōu)的。合成氣一步法制二甲醍對于有一氧化碳來源的黃磷企業(yè)，采用合成氣一步法直接制二甲醍，可以充分發(fā)揮尾氣資源，變廢為寶，減少環(huán)境污染，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。合成氣法生產(chǎn)二甲醍，需要的流程相對較長，沒備投資也較大，但如果有合成氣來源或有部分合成氣來源，該工藝方法仍具有一定的優(yōu)勢。對于彌勒縣磷電化工有限責任公司（黃磷廠），由于具有一定的黃磷尾氣，可以充分利用尾氣中的CQ作為合成氣的來源。因此，選擇合成氣一步法制二甲醍作為本項目產(chǎn)品的選擇方案。合成氣一步法

53、生產(chǎn)二甲醍是在高壓高溫并在雙功能催化劑存在下合成的，壓力約在25hpa范圍內(nèi)，壓力高一氧化碳轉(zhuǎn)化率高，但壓縮合成氣的能耗高，壓力低，一氧化碳轉(zhuǎn)化率也低，考慮到壓縮機的配套，相比下降低能耗比轉(zhuǎn)化率降低更有利，故采用2.5bpa壓力更好。3工藝流程和工藝設(shè)備計算3.1設(shè)計參數(shù)的確定.生產(chǎn)量：根據(jù)設(shè)計規(guī)模2500噸j年，年生產(chǎn)時間按7200小時計算，每寸時的產(chǎn)量為0.35噸。.黃磷尾氣的組分：根據(jù)彌勒黃磷廠測定數(shù)據(jù)3,二甲醍合成工藝條件：合成氣制1）反應(yīng)溫度：270-280C2）壓力：2.5Mpa3）空速：1500h-14)H2:CO2:15)CQ50/o(V)6)CO轉(zhuǎn)化率79%7)選擇性95%.

54、黃磷尾氣需要量的確定：理論計算：甲醍的適宜條件是4H:十2COCH3COCH3H20每小時生產(chǎn)350噸二甲醍：A.S.叫；之叫！獸心需要H:氣：8X350/46=60.87kgh扒乙，7。An力、相當于682Nmfflf);Ct蝦；/“；16g真乙需要Cg:56X350/46二426.1k矽h祁專c,”，.A相當于340.9Nnffl/,/)，卜，進；/J;j.:?。簧蒆:O量：18X350/46二140k恥實際需要計算：u6:二囂：蘭急浦，m?。個，f,;,弋其中：排出量為：795-628=167Nm,/h/uV!.:/;/,7.”，勺J一/二.，二咕；Cg驪謐筆二氣：1.5NIn,/h小

55、小、卜，輟主澎默+送主；貓考慮系統(tǒng)的損失，黃磷尾氣按1400NrtKh計算.3.2黃磷尾氣預(yù)凈化的計算黃磷尾氣中的硫、磷、碎、氟等應(yīng)該加以清除，考慮到尾氣中碎的含量極少，磷的蒸汽采用冷凝法不能完全除去，因此，尾氣的凈化主要重點是H2s氟化物的脫除和磷的脫除。對黃磷尾氣預(yù)凈化采用水洗除塵一一堿洗一一改性活性碳吸附的工藝流程。其中水洗的作用是用循環(huán)水洗滌鼓風機送來的尾氣，使其進一步降溫、除塵，并除去部分硫化氫。堿洗的作用是用一定濃度的氫氧化鈉溶液大量除去尾氣中的硫化氫、氟化物、二氧化碳，使尾氣凈化達到要求：改性活性碳凈化的作用是采用催化氧化法進一步除去尾氣中的硫、磷等雜質(zhì)。預(yù)凈化工藝流程見附圖1。

56、預(yù)凈化流程簡要說明：黃磷尾氣收集在氣柜(1),經(jīng)鼓風(2)入泡沫塔(3)洗滌除塵后，進脫硫塔(4)用ADA1脫硫，然后由壓縮機二段出口的氣體在凈化器換熱器(14)加熱至110C,進入吸附器(11),用活性炭除去磷，由吸附器出來的凈化氣經(jīng)冷卻塔(10)冷卻后送壓縮機一段。吸附器用蒸汽再生，然后用熱空氣干燥。.水洗除塵：氣柜：貯存一定量的氣體，以起前后工序負荷變動的緩沖作用時起氣體組分和壓力的穩(wěn)定作用。采用1000m濕式氣柜一套。鼓風機：設(shè)鼓風機進口溫度35C,壓力300mmH20彌勒地區(qū)的大氣壓約為648mmHg鼓風機在操作條件下的流量：V=1400X(273十35)X760/(273X670)

57、二1792m哨選用8-18-12-N96鼓風機，一開一備，共2臺參數(shù)：風量：2090m/h,全壓：785mmH20功率：11kw洗滌器：采用泡沫塔，要將氣體含塵量降至20mg/mi以下，并將氣體溫度由50c降至40c以下。進泡沫塔流量：V二1400X(273L50)X760/(273X706):1783m)/h泡沫塔空速：2nus,選用直徑中600mm泡沫塔用外溢流式，小孔按等邊三角形排列，小孔直接中6,孔間距14mm泡沫塔一塊塔板的除塵效率可達90%以上，并還有冷卻作用，選用三塊塔板，板間距500mm塔總高：3000mm根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，用水量為1.2升/Nrfi干氣，則用水量為：W=1400y

58、1.2/1000=1.7m3/h洗滌水中含有氟化物、硫化物、灰塵等雜質(zhì)原污水處理系統(tǒng)一起處理。2.脫硫：水量不大，并入黃磷廠采用ADA1脫硫，ADA容液的組成及單位消耗如下表廳P原料名稱1溶液組分1單位消耗(以一噸二甲醴計)T111規(guī)格1消耗定額1I純堿(N叫O,)118克/升198%I1.2止匕21蔥釀磺酸鈉135克/升I1000/oI0.1噸I3|偏鈾酸鈉（V20s）|2一3克/升|46%|0.1k9I4|灑石酸鉀鈉|l克/升|100%I0.02均用慈釀二磺酸鈉作催化劑，以稀的碳酸鈉溶液脫除氣體中的硫化氫，為了加快吸收硫化氫的速度和氧化速度，在溶液中加入偏鈕酸鈉和少量酒石酸鈉。以防止從溶液

59、中析出沉淀。以稀堿液吸收硫化氫，形成硫氫化鈉。Na2c03十H2s二NaHS+NaHC03在液相中硫氫化物與偏鈕酸鹽反應(yīng)，生成還原性焦鈕酸鹽素硫。2NaHS,I,州aV0SH20二Ns2V4091,NaOh#2S并析出元含有硫化氫的氣體進入脫硫塔底部，與塔頂噴灑的溶液逆流接觸，氣體中的硫化氫被吸收而脫除，從脫硫塔頂部出來進入吸附工序。吸收硫化氫后的溶液從塔底引出，用泵打入氧化梢，氧化需要的空氣由多級射流器提供，硫泡沫由氧化梢頂溢出，因硫量較少，過濾部分就不建了，采用簡便的吊袋過濾，自然干燥后出售。硫化氫按測定的平均值0.9克/m計算H:S量：1400X0.9/1000二1.26k歲h脫硫塔：采

60、用噴淋空塔，空塔速度取0.51w,s,脫硫塔截面積：F：1700/(36肋X0.5)=0.944m!脫硫塔直徑：D=1.1m取中1200mm脫硫塔高:脫硫塔高:溶液循環(huán)量：25m3/h氧化梢：溶液在氧化梢中停留時間1小時氧化梢規(guī)格：魄80bX4500配多級射流器15ml伯4只循環(huán)梢：中2400X2560,2臺循環(huán)泵：IS65-50-160,一開一備，2臺參數(shù)：流量：25mxh,揚程：32m功率：5.5kw再生泵：IS100-80-160一開一備，2臺參數(shù)：流量：60m3/h揚程：36m功率：15kw地下梢兼作溶解梢：中1400X1400一套配地下泵：IS50-32-160A流量：14.2m3m